【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及安全监测，特别涉及一种滑坡安全监测系统及其预警方法。
技术介绍
1、滑坡是地壳表层的岩、土体的一种动力特性的地质灾变现象，是自然界中一种多发性的地质灾害。在我国发生的各类地质灾害中，滑坡造成的损失最为严重。绝大多数滑坡的形成都得经历从出现变形迹象到逐渐发展和最终失稳破坏的过程，在此过程中变形是最明显、容易观测到的现象，因此，也被称为滑坡预警预报最重要的指标。
2、cn204085568u一种自动监测边坡土体应力应变装置，具体涉及一种自动监测边坡土体应力应变装置,包括感应设备，该感应设备的一端连接有数据采集设备，其另一端为密封端；该感应设备包括柔性管体，该柔性管体的外壁上设有电阻应变片；所述数据采集设备包括壳体，该壳体内设有数据采集器、电源和信号输出装置，该数据采集器与信号输出装置连接；所述电阻应变片与所述数据采集器连接。该专利采用柔性管体并在柔性管体设置电阻应变片，虽然可以测量应力，但由于土层的特殊性，柔性管体在埋设在土层中时，柔性管体受到的预应力是大面积的，且柔性管体反映的应力可能变化不大，或仅是有一个数据，只有土层有相对滑动土层发生滑动时，可能有数据变化，软体管体结合电阻应变片的方式并不满足土层应力检测。
3、并且土层的应力变化并不能很好反应土层松紧情况，并且具有局限性，因此需要一种能够对滑坡进行安全监控的装置或系统。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种滑坡安全监测系统及其预警方法，用于测量边坡行型变情况及土
2、具体技术方案如下：
3、一种滑坡安全监测系统，包括连接云端服务器的控制端和埋设于土坡内监测的滑坡传感器；其特征在于：
4、所述滑坡传感器均布在待监测的土坡上，获取滑坡传感器安装点的不同深度的土层松紧数据和土层偏移角度数据；
5、所述控制端获取滑坡传感器发送的土层松紧数据和土层偏移角度数据，并结合预先获取的待监测土坡的区域三维图像，构建待监测的土坡的土层三维监测模型；
6、所述控制端实时获取所述滑坡传感器发送数据并更新土层三维监测模型，若土层三维监测模型变化量超过预设阈值，则所述控制端发出滑坡预警警报；
7、所述土层三维监测模型变化量为实时土层三维监测模型与初始土层三维监测模型对比数值，包括获取土层松紧变化量和土层偏移量；所述土层松紧数据为土层层面在被一定推力下推开的距离大小；所述土层偏移角度数据为滑坡传感器安装点的不同深度的土层相对滑坡传感器锚点的角度平移量。
8、优选地，所述滑坡传感器包括锚杆、测量段和监测头，所述锚杆、测量段和监测头依次相连；
9、所述锚杆用于在土层内形成锚点；
10、所述测量段包括若干个且依次相连，垂直埋设在土层中，两相邻的测量段之间采用球形铰接连接；所述测量段包括杆体、土层松紧测量结构和角度测量组件，所述杆体一端为球形结构，另一端为对应所述球形结构并能够形成球形铰接的凹面结构，所述杆体两端通过中心柱连接，杆体的中心柱外设有与中心柱同轴设置的外框架，所述外框架与中心柱端部固定；所述土层松紧测量结构包括沿外框架周向设置的多个张开片、环套设在中心柱上的两滑动块、两铰接在张开片与滑动块之间的连杆和使得两滑动块相对靠近的弹簧；张开片能够收叠在外框架上形成与中心柱同心的柱体；两所述滑动块相对滑动靠近时连杆带动张开片相对杆体径向向外位移，两滑动块相对滑动远离时，张开片能够收叠在外框架上；所述弹簧套设在中心柱上并位于滑动块与杆体端部之间，杆体端部上设有对应测量弹簧对杆体端部压力的压力传感器和对应测量两所述滑动块之间距离的位移传感器；所述张开片能够相对外框架的移动距离为外框架直径大小的1-3倍；所述角度测量组件设置在杆体端部，用于测量两铰接杆体之间的偏转角度；
11、所述监测头设置在土层外，包括监测头本体、用于供电的电池、无线模块、监测电路和标记灯，所述电池、无线模块和监测电路设置在测头本体内，且监测电路连接压力传感器、位移传感器和角度测量组件，监测电路通过无线模块将采集到的数据输送到所述控制端；所述标记灯设置在监测头本体远离测量段的端部，用于显示标记滑坡传感器的运行状态。
12、优选地，所述测量段长度为5-15cm。
13、优选地，两相邻的测量段之间转动夹角为0-60°。
14、优选地，所述角度测量组件包括电极片，电极片均布在球形结构和凹面结构上，并且球形结构和凹面结构上能够形成电容，通过测量电极片间形成电容情况获取两两相邻的测量段之间的偏转角度。
15、优选地，所述测量段套设在防水套中，所述防水套径向可伸展。
16、优选地，所述滑坡传感器还包括安装杆、预紧条和预紧条撕扯结构，所述预紧条连接在滑动块与中心杆端部之间，以使得与滑动块连接的张开片收叠在外框架上，预紧条撕扯结构设置在预紧条端部，用于撕扯断开预紧条；所述安装杆设置至少一根，并能够沿监测头处依次伸入到测量段和锚杆中，并与测量段中的预紧条撕扯结构连接；安装时，通过对安装杆旋转拉扯预紧条撕扯结构以使得预紧条断开，释放所述弹簧。
17、优选地，所述控制端连接太阳能供电设备。
18、优选地，所述滑坡传感器相对土层呈90°安装。
19、一种滑坡安全监测预警方法，步骤包括：
20、将滑坡传感器沿土坡坡度方向以2-5m×2-5m纵横间隔布设待监测的土坡上，并将滑坡传感器呈90°插入到土层中，获取滑坡传感器安装点下方间隔5-15深度的土层松紧数据和土层偏移角度数据；
21、通过无人机获取的待监测土坡的区域三维图像，并结合所述控制端获取滑坡传感器发送的土层松紧数据和土层偏移角度数据，建立初始土层三维监测模型；
22、实时更新土层三维监测模型，对实时土层三维监测模型与初始土层三维监测模型进行对比，获取土层三维监测模型的变化量，若土层三维监测模型变化量超过预设阈值，则所述控制端发出滑坡预警警报；
23、所述变化量包括获取土层松紧变化量和土层偏移量。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
25、本专利技术滑坡安全监测系统可以实时监测边坡的位移、变形、土层松紧数据等关键指标，及时发现滑坡的迹象。通过分析监测数据，预警方法可以准确地预测滑坡的发生，为相关部门和人员提供足够的时间采取应对措施。
26、本专利技术滑坡安全监测系统可以自动化运行，减少人工干预，提高监测效率。该系统适用于各种类型的滑坡监测，包括山体滑坡、土体滑坡、岩石滑坡等。
27、本专利技术滑坡安全监测系统的建设和运行成本相对较低，可以有效地保护人们的生命财产安全，提高经济效益。滑坡安全监测系统的建设和运行可以提高人们对地质灾害的防范意识，促进社会稳定和可持续发展。
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1.一种滑坡安全监测系统，包括连接云端服务器的控制端和埋设于土坡内监测的滑坡传感器；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述滑坡传感器包括锚杆、测量段和监测头，所述锚杆、测量段和监测头依次相连；
3.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述测量段长度为5-15cm。
4.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：两相邻的测量段之间转动夹角为0-60°。
5.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述角度测量组件包括电极片，电极片均布在球形结构和凹面结构上，并且球形结构和凹面结构上能够形成电容，通过测量电极片间形成电容情况获取两两相邻的测量段之间的偏转角度。
6.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述测量段套设在防水套中，所述防水套径向可伸展。
7.根据权利要求2所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述滑坡传感器还包括安装杆、预紧条和预紧条撕扯结构，所述预紧条连接在滑动块与中心杆端部之间，以使得与滑动块连接
8.根据权利要求7所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述控制端连接太阳能供电设备。
9.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述滑坡传感器相对土层呈90°安装。
10.一种滑坡安全监测预警方法，其特征在于：步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种滑坡安全监测系统，包括连接云端服务器的控制端和埋设于土坡内监测的滑坡传感器；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述滑坡传感器包括锚杆、测量段和监测头，所述锚杆、测量段和监测头依次相连；
3.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述测量段长度为5-15cm。
4.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：两相邻的测量段之间转动夹角为0-60°。
5.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于：所述角度测量组件包括电极片，电极片均布在球形结构和凹面结构上，并且球形结构和凹面结构上能够形成电容，通过测量电极片间形成电容情况获取两两相邻的测量段之间的偏转角度。
6.根据权利要求1所述的一种滑坡安全监测系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兆国，卢谊，宋威，李岳峰，韦德圣，
申请(专利权)人：广西旅发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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